(57)【要約】【課題】渦巻状の電気導体３２の電気抵抗を増加させることなく、渦巻状の電気導体３２における電流中心の偏りを矯正可能な磁気共鳴イメージング装置を提供する。【解決手段】渦巻状の電気導体３２の厚さが、電気導体３２の幅方向で異なり、電気導体３２の湾曲部１１では、幅方向を曲率半径の半径方向として、半径方向の湾曲部１１の外側は内側に比べて、電気導体３２の厚さが厚くなっている。電気導体３２は、厚さが略一定の定厚部材と、定厚部材の上に局所的に設置される追加部材とを有する。また、電気導体３２は、厚さが略一定の定厚部材を有し、定厚部材には、略一定の厚さより薄い異厚部が局所的に設けられている。そして、電気導体３２は、傾斜磁場コイルと、シムコイルと、高周波照射コイル、高周波受信コイルの内の、少なくともいずれか１つである。【選択図】図５
2010284184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
渦巻形状又は分岐形状の電気導体を有する磁気共鳴イメージング装置において、
前記電気導体の厚さが、前記電気導体の幅方向で異なることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記電気導体の湾曲部では、前記幅方向を曲率半径の半径方向として、前記半径方向の前記湾曲部の外側は内側に比べて、前記電気導体の厚さが厚いことを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記電気導体は、
厚さが略一定の定厚部材と、
前記定厚部材の上に局所的に設置される追加部材とを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記電気導体は、
厚さが略一定の定厚部材を有し、
前記定厚部材には、前記略一定の厚さより薄い異厚部が局所的に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記電気導体は、
傾斜磁場コイルと、シムコイルと、高周波受信コイルと、高周波照射コイルの内の、少なくともいずれか１つであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、渦巻形状又は分岐形状の電気導体を有する磁気共鳴イメージング(以下、ＭＲＩ；Magnetic Resonance Imagingと称す)装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ装置は、核磁気共鳴（以下、ＮＭＲ；Nuclear Magnetic Resonanceと称す）現象を利用して被検体の物理的、化学的性質を表す断層画像を撮像するものであり、特に医療用として広く用いられている。
【０００３】
ＭＲＩ装置には、計測されるＮＭＲ信号に位置情報を持たせるために傾斜磁場発生装置が用いられる。傾斜磁場発生装置は、撮像領域内において、互いに直交する３方向それぞれに沿って磁場強度が線形的に変化する傾斜磁場を発生させる、複数の渦巻形状の電気導体（コイル）を有している。この傾斜磁場により、ＭＲＩ装置は、ＮＭＲ信号の３次元的な位置情報を得ている。このため、傾斜磁場の磁場分布の精度は、計測されるＮＭＲ信号の位置情報の精度ひいては画像の空間分解能に影響するため重要である。
【０００４】
傾斜磁場発生装置は、画像の空間分解能を向上させ、傾斜磁場の磁場分布の精度を高めるために、大きな傾斜磁場を発生させる必要がある。そのため、傾斜磁場発生装置に流される電流を大きくしつつ、電源装置の負担を減らすために、傾斜磁場発生装置の電気抵抗を小さくし、傾斜磁場発生装置を構成する複数の渦巻形状の電気導体の幅や厚みを大きくしている。ここで、渦巻状の電気導体のコイルパターンが形成されている面の法線方向の厚さを、渦巻状の電気導体の厚さとし、電流方向とその法線方向に直交する方向の渦巻状の電気導体の寸法を幅と定義している。傾斜磁場発生装置は、一定の厚みのフラットな板状の電気導体を、所望の磁場を発生させる渦巻形状のコイルパターンに加工することで製作されることが多い。
【０００５】
渦巻状（のコイルパターン）の電気導体内を流れる電流は、電流方向と直交する方向（前記幅の方向）に分布を有する。これは、電気導体が湾曲している（直線形状でない）箇所では、電流は電気抵抗が小さくなるよう渦巻の内側寄りの最短経路を流れる傾向があるからである。特に、電気導体の湾曲部の内側の曲率半径に比べて電気導体の幅が大きい場合には、電流分布の電流中心は導体幅方向の電気導体の中心から内側に偏る。
【０００６】
傾斜磁場発生装置の渦巻形状の電気導体のコイルパターンの（設計）寸法に対して電流中心の偏りが無視できないほどに大きくなると、傾斜磁場発生装置が実際に発生させる傾斜磁場と設計した傾斜磁場との誤差が大きくなり、ＮＭＲ信号の位置情報の計測精度を悪化させ、画像の空間分解能を低下させる原因となっていた。
【０００７】
電流中心の偏りを矯正する従来技術としては、分岐形状の電気導体でありＭＲＩの撮像時に高周波磁場を発生させる高周波（以下、ＲＦ；Radio Frequencyと称す）照射コイルにおいて、幅方向にスリットを設け、電流の経路をシフトさせて適切な電流分布を実現する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−３３２１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来技術では、スリットを設けるために導体を取り除くことから、スリットを設ける前と比べてＲＦ照射コイル全体の電気抵抗が増加し、電源装置にかかる負荷が増大したり、ＲＦ照射コイルの発熱量が増加したりする。
【００１０】
これは、分岐形状の電気導体のＲＦ照射コイルに限らず、ＭＲＩ装置に搭載された渦巻状の電気導体にも生じうる課題であり、傾斜磁場発生装置が有する複数の渦巻形状の電気導体（コイル）にも同様の課題が生じると考えられる。ＭＲＩ装置には、渦巻形状又は分岐形状の電気導体として、傾斜磁場発生装置、ＲＦ照射コイル、ＲＦ受信コイル、シムコイル等が搭載されている。
【００１１】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、渦巻形状又は分岐形状の電気導体における電流中心の偏りを矯正可能な磁気共鳴イメージング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、渦巻形状又は分岐形状の電気導体を有する磁気共鳴イメージング装置において、前記電気導体の厚さが、前記電気導体の幅方向で異なることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、渦巻形状又は分岐形状の電気導体における電流中心の偏りを矯正可能な磁気共鳴イメージング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る垂直磁場型のＭＲＩ装置の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る垂直磁場型のＭＲＩ装置の縦断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る垂直磁場型のＭＲＩ装置の傾斜磁場発生装置の分解斜視図である。
【図４】傾斜磁場発生装置のメインコイル（ｙ）の一部を構成する渦巻形状の電気導体の平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ方向の矢視断面図である。
【図６】本発明の作用・効果を説明するための、渦巻形状の電気導体の一部分の湾曲部と直線部の平面図である。
【図７】（ａ）は図６のＡ−Ａ´方向の矢視断面図であり、（ｂ）は図６のＢ−Ｂ´方向の矢視断面図であり、（ｃ）は図６のＣ−Ｃ´方向の矢視断面図である。
【図８】図６のＡ−Ａ´方向の矢視断面図であり、曲率半径の中心からの距離ｒ１、ｒ２であり、厚さｔ１、ｔ２である電気導体の微小体積が記載された模式図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る垂直磁場型のＭＲＩ装置の傾斜磁場発生装置のメインコイル（ｙ）を構成する渦巻形状の電気導体の一部分の湾曲部の分解斜視図（追加部材の積層前の斜視図）である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る垂直磁場型のＭＲＩ装置の傾斜磁場発生装置のメインコイル（ｙ）を構成する渦巻形状の電気導体の一部分の湾曲部の斜視図（追加部材の積層後の斜視図）である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る垂直磁場型のＭＲＩ装置の傾斜磁場発生装置のメインコイル（ｙ）を構成する渦巻形状の電気導体の一部分の湾曲部の分解斜視図（追加部材の追加設置前の斜視図）である。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る垂直磁場型のＭＲＩ装置の傾斜磁場発生装置のメインコイル（ｙ）を構成する渦巻形状の電気導体の一部分の湾曲部の斜視図（追加部材の追加設置後の斜視図）である。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係る垂直磁場型のＭＲＩ装置の傾斜磁場発生装置のメインコイル（ｙ）を構成する渦巻形状の電気導体の一部分の湾曲部の斜視図である。
【図１４】本発明の第５の実施形態に係る垂直磁場型のＭＲＩ装置のシムコイル（渦巻形状の電気導体（湾曲部））の平面図である。
【図１５】本発明の第６の実施形態に係る垂直磁場型のＭＲＩ装置の高周波（ＲＦ）受信コイル（分岐形状の電気導体（分岐部））の斜視図と、ＲＦ受信コイルの分岐部の拡大図である。
【図１６】本発明の第６の実施形態に係る垂直磁場型のＭＲＩ装置の高周波（ＲＦ）照射コイル（分岐形状の電気導体（分岐部））の平面図と、ＲＦ照射コイルの分岐部の拡大図である。
【図１７】本発明の第７の実施形態に係る水平磁場型のＭＲＩ装置の斜視図である。
【図１８】本発明の第７の実施形態に係る水平磁場型のＭＲＩ装置の縦断面図である。
【図１９】本発明の第７の実施形態に係る水平磁場型のＭＲＩ装置の傾斜磁場発生装置のメインコイル（ｙ）（渦巻形状の電気導体）の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１に、本発明の第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置１の斜視図を示す。第１の実施形態の磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置１は、静磁場の向き７が垂直方向（ｚ方向）の垂直磁場型（オープン型）のＭＲＩ装置である。ＭＲＩ装置１では、撮像領域８を挟むように上下一対の電磁石装置２を対向配置することで、被検体５がベッド６に仰臥して検査者からアクセスされるための十分なガントリーギャップを確保している。被検体５の周囲を囲むようにＲＦ受信コイル２２が設けられている。連結柱１７は、上下一対の電磁石装置２の間に設けられ、上下一対の電磁石装置２それぞれに連結して、上下１対の電磁石装置２を互いに離して保持している。上下一対の電磁石装置２は、撮像領域８に、向き７で磁場強度が均一の静磁場を発生させる。
【００１７】
また、傾斜磁場発生装置３は、電磁石装置２の撮像領域８の側に配置されている。傾斜磁場発生装置３は、撮像領域８に、互いに直交する３方向それぞれに沿って磁場強度が線形的に変化する傾斜磁場を発生させ、計測されるＮＭＲ信号に位置情報を持たせている。ＭＲＩ装置１は、この位置情報に基づいて、被検体５の検査画像を作成している。
【００１８】
また、ＲＦ照射コイル４も、電磁石装置２の撮像領域８の側に配置されている。ＲＦ照射コイル４は、撮像領域８に仰臥した被検体５に、高周波の電磁波を照射し、被検体５からＮＭＲ信号を発生させている。
【００１９】
なお、このＭＲＩ装置１では、その構造の理解を容易にするために、撮像領域８の中に原点を有するｘｙｚ座標系を設定している。ｚ軸の方向は静磁場の向き７に一致する方向に定義し、ｙ軸の方向は被検体５の仰臥の方向に一致する方向に定義し、ｘ軸の方向はｙ軸とｚ軸に直交する方向に定義している。
【００２０】
図２に、本発明の第１の実施形態に係る垂直磁場型のＭＲＩ装置１の縦断面図を示す。上下一対の電磁石装置２は、撮像領域８の上下に対向配置された１対のメインコイル（超電導コイル）２ａと、一対のメインコイル２ａのｚ軸方向外側に配置された上下１対のシールドコイル（超電導コイル）２ｂを有している。
【００２１】
冷却容器２ｅは、上下一対のメインコイル２ａと、上下一対のシールドコイル２ｂとを、液体ヘリウム（Ｈｅ）のような冷媒と共に収納して、冷却することができる。冷却されたメインコイル２ａとシールドコイル２ｂは、超電導コイルとして機能することができる。真空容器２ｃは、冷却容器２ｅを収納し、真空容器２ｃと冷却容器２ｅとの間の空間を真空に保持することができる。冷却容器２ｅを外気（外部）から断熱することができ、冷却容器２ｅを低温に保持することができる。輻射シールド２ｄは、冷却容器２ｅと真空容器２ｃとの間の真空の空間に設けられ、真空容器２ｃから冷却容器２ｅへの輻射熱を低減することができ、冷却容器２ｅを低温に保持することができる。
【００２２】
上下一対のシムコイル２１が、上下一対の電磁石装置２のｚ軸方向の内側に、撮像領域８を挟んで上下に対向配置されている。上下一対のシムコイル２１は、上下一対の傾斜磁場発生装置３の近傍に配置されている。各シムコイル２１の起磁力を調整することにより、撮像領域８に電磁石装置２が発生させた静磁場の磁場均一度を向上させることができる。
【００２３】
また、上下一対の傾斜磁場発生装置３が、上下一対の電磁石装置２のｚ軸方向の内側に、撮像領域８を挟んで上下に対向配置されている。上下一対の傾斜磁場発生装置３は、例えば、図２に示すように、ｙ軸方向に磁場強度が傾斜した傾斜磁場を発生させている。
【００２４】
上下一対のＲＦ照射コイル４が、上下一対の電磁石装置２のｚ軸方向の内側に、撮像領域８を挟んで上下に対向配置されている。上下一対のＲＦ照射コイル４は、上下一対の傾斜磁場発生装置３の近傍に配置されている。
【００２５】
図３に、本発明の第１の実施形態に係る垂直磁場型のＭＲＩ装置１の傾斜磁場発生装置３の分解斜視図を示す。傾斜磁場発生装置３は、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の３方向に独立な傾斜磁場を発生させるために、３つのメインコイル（ｘ）３１とメインコイル（ｙ）３２とメインコイル（ｚ）３３を有している。また、傾斜磁場発生装置３は、３つのメインコイル（ｘ）３１とメインコイル（ｙ）３２とメインコイル（ｚ）３３からの漏れ磁場をシールドするために、それぞれに対応する３つのシールドコイル（ｘ）３５とシールドコイル（ｙ）３６とシールドコイル（ｚ）３４を有している。垂直磁場型のＭＲＩ装置１では、傾斜磁場発生装置３は、上下に一対配置されているが、それぞれの傾斜磁場発生装置３に計６つのコイル３１〜３６が設けられている。図３に示す６つのコイル３１〜３６の積層の順番は、上下一対の傾斜磁場発生装置３の上側のものであり、下側の傾斜磁場発生装置３では、積層の順番が逆になっている。
【００２６】
メインコイル（ｘ）３１とシールドコイル（ｘ）３５はそれぞれ、ｘ軸方向に並んだ２つの渦巻中心３ａを有する線対称形状で渦巻形状の電気導体を有している。メインコイル（ｙ）３２とシールドコイル（ｙ）３６はそれぞれ、ｙ軸方向に並んだ２つの渦巻中心３ａを有する線対称形状で渦巻形状の電気導体を有している。メインコイル（ｚ）３３とシールドコイル（ｚ）３４はそれぞれ、中央に１つの渦巻中心３ａを有する渦巻形状の電気導体を有している。
【００２７】
図４に、渦巻中心３ａを有する渦巻形状の電気導体の具体例として、メインコイル（ｙ）３２を構成する２つの内の一方の渦巻中心３ａに対応する渦巻形状の電気導体の平面図（コイルパターン図）を示す。図４に示すメインコイル（ｙ）３２の一部は、図３に示すメインコイル（ｙ）の線対称形状の片側半分である。メインコイル（ｙ）３２等の渦巻形状の電気導体は、第１湾曲部１１ａと、第１湾曲部１１ａより曲率半径が大きく湾曲が緩やかな第２湾曲部１１ｂと、湾曲していない直線部１２とを有している。メインコイル（ｙ）３２等の渦巻形状の電気導体は、銅（Ｃｕ）またはアルミニウム（Ａｌ）等の良導体の板を切り抜いて製作される。渦巻形状の電気導体を形成する手法としては、エッチング、ウォータージェット、パンチングによる切断等を用いることができる。
【００２８】
図５に、図４のＡ−Ａ方向の矢視断面図を示す。すなわち、図５は、メインコイル（ｙ）３２の第１湾曲部１１ａの幅方向の断面図である。第１湾曲部１１ａの厚さが、幅方向で均一でなく異なっている。第１湾曲部１１ａでは、幅方向が、第１湾曲部１１ａの湾曲の曲率半径の半径方向と一致している。この曲率半径の半径方向について、曲率半径が大きくなる第１湾曲部１１ａの側を第１湾曲部１１ａの外側と定義でき、曲率半径が小さくなる第１湾曲部１１ａの側を第１湾曲部１１ａの内側と定義できる。そして、第１湾曲部１１ａの外側は内側に比べて、厚さが厚くなっている。
【００２９】
図６に、メインコイル（ｙ）３２の渦巻形状の電気導体の一部分の第１湾曲部１１ａと第２湾曲部１１ｂと直線部１２を示す。第２湾曲部１１ｂは、第１湾曲部１１ａより湾曲が緩やかになっており、第２湾曲部１１ｂの内側の曲率半径ｒｂは、第１湾曲部１１ａの内側の曲率半径ｒａより大きくなっている。なお、詳細は後記するが、微小角度ｄθは、曲率半径ｒａの半径方向の傾きの角度の微小角度を表している。
【００３０】
図７（ａ）に、図６のＡ−Ａ´方向の矢視断面図を示す。すなわち、図７（ａ）は、メインコイル（ｙ）３２の第１湾曲部１１ａの幅方向の断面図である。第１湾曲部１１ａの厚さが幅方向で異なり、第１湾曲部１１ａの外側の厚さｔａｏは、内側の厚さｔａｉに比べて厚くなっている（ｔａｏ＞ｔａｉ）。
【００３１】
図７（ｂ）に、図６のＢ−Ｂ´方向の矢視断面図を示す。すなわち、図７（ｂ）は、メインコイル（ｙ）３２の第２湾曲部１１ｂの幅方向の断面図である。第２湾曲部１１ｂの厚さが幅方向で異なり、第２湾曲部１１ｂの外側の厚さｔｂｏは、内側の厚さｔｂｉに比べて厚くなっている（ｔｂｏ＞ｔｂｉ）。なお、第１湾曲部１１ａと第２湾曲部１１ｂの幅が等しいとすると、図６に示すように、第２湾曲部１１ｂの内側の曲率半径ｒｂは、第１湾曲部１１ａの内側の曲率半径ｒａより大きくなっているので、第２湾曲部１１ｂの外側と内側の厚さの比（ｔｂｏ／ｔｂｉ）は、第１湾曲部１１ａの外側と内側の厚さの比（ｔａｏ／ｔａｉ）より小さくなっている。
【００３２】
図７（ｃ）に、図６のＣ−Ｃ´方向の矢視断面図を示す。すなわち、図７（ｃ）は、メインコイル（ｙ）３２の直線部１２の幅方向の断面図である。直線部１２の厚さは幅方向で一定であり、直線部１２の外側の厚さｔｃｏは、内側の厚さｔｃｉに等しくなっている（ｔｃｏ＝ｔｃｉ）。
【００３３】
そして、図５や図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示したメインコイル（ｙ）３２の渦巻形状の電気導体の幅方向の厚さの分布は、設計者が所望する電流経路（コイルパターン）に応じ、以下の原理に従って決定されることになる。
【００３４】
電気導体の電気抵抗と寸法との関係は、下式（式１）で表される。ここでＲは電気導体の電気抵抗、ρは電気導体の電気抵抗率、ｌは電気導体の長さ、Ｓは電気導体の断面積である。
【数１】
2010284184.tif 000003
【００３５】
上式（式１）の関係を利用して、電気導体の幅方向で厚さ（微小断面積）を変化させることで、幅方向で（微小断面積の）電気抵抗を変化させることができる。即ち、電気導体内部で電流中心が通る経路を幅方向に任意に移動させることが可能である。具体的には、電流中心を近づけたい部分の厚さを厚くし、反対に電流中心を遠ざけたい部分の厚さを薄くすれば良い。したがって、電流中心の内側（曲率半径の半径方向）への偏りに対しては、電気導体の幅方向の外側で内側より導体が厚くなるよう、電気導体をテーパ構造にすることで、電気導体の内側によっていた電流中心を、電気導体の幅方向の中央に設定する補正が可能である。前記の原理によれば、電気導体内の電流中心の経路が矯正でき、傾斜磁場の調整が可能である。
【００３６】
図８を用いて、前記の原理を更に詳細に説明する。図８は、図６のＡ−Ａ´方向の矢視断面図であり、図８には、電気導体の幅方向の任意の位置に２つの微小体積ｄＶ１、ｄＶ２が記載されている。微小体積ｄＶ１は、曲率半径ｒａの中心からの距離が距離ｒ１であり、厚さが厚さｔ１であり、幅が微小幅ｄｗであり、曲率半径ｒａの中心からの見込み角が微小角度ｄθである。微小体積ｄＶ２は、曲率半径ｒａの中心からの距離が距離ｒ２であり、厚さが厚さｔ２であり、幅が微小体積ｄＶ１と共通の微小幅ｄｗであり、曲率半径ｒａの中心からの見込み角が微小体積ｄＶ１と共通の微小角度ｄθである。電流中心を、電気導体の幅方向の中央に一致させるには、幅方向の電気抵抗の分布を均一にすればよいと考えられる。幅方向の電気抵抗の分布を均一にする条件は、幅方向の任意の位置の２つの微小体積ｄＶ１の電気抵抗Ｒ１と、微小体積ｄＶ２の電気抵抗Ｒ２の値が等しくなる条件であると言い換えられる。下式（式２）に微小体積ｄＶ１の電気抵抗Ｒ１を示し、下式（式３）に微小体積ｄＶ２の電気抵抗Ｒ２を示す。
【数２】
2010284184.tif 000004
【００３７】
これらの式から、微小体積ｄＶ１の電気抵抗Ｒ１と、微小体積ｄＶ２の電気抵抗Ｒ２の値が等しい（Ｒ１＝Ｒ２）とすると、下式（式４）が成り立つ。
【数３】
2010284184.tif 000005
【００３８】
これより、電気導体の幅方向の電気抵抗の分布を均一にする条件、すなわち、電流中心を電気導体の幅方向の中心に一致させる条件は、曲率半径ｒａの中心からの距離ｒ１、ｒ２と、厚さｔ１、ｔ２の比が、幅方向に一定（定数）であることがわかる。幅方向に対して、曲率半径ｒａの中心からの距離ｒ１、ｒ２は変動し異なった値を取るので、厚さｔ１、ｔ２も変動し異なった値を取ることになる。そして、距離ｒ１、ｒ２が大きくなる程（幅方向で外側である程）、厚さｔ１、ｔ２が厚くなる傾向であることがわかる。
【００３９】
なお、この傾向があれば、厚さｔ１、ｔ２の変化は幅方向に直線状（前記比が一定（定数）である必要は必ずしもなく、図５に示すように曲線状に変化していても良い。曲線状でも、電流中心を幅方向の外側へ移動させることができる。更に、厚さｔ１、ｔ２の幅方向の変化は連続的でなく、階段状のように離散的に変化していても良い。また、電気導体の断面形状は、幅方向を対称軸とする厚さｔ１、ｔ２方向に関しての線対称でも非対称でも良い。
【００４０】
このように、幅方向で厚さｔ１、ｔ２が異なることによって電流中心の位置が導体内でシフトし、電流経路が適切に補正されることで所望の傾斜磁場が得られ、ＭＲＩ画像の画質を向上させることができる。従来技術のように導体幅をスリットで変更するわけでないので、電気抵抗の上昇を抑制でき、通電時の発熱が小さくなり、電源への負荷も小さくなる。また、スリットを設けた場合、スリット周辺の導体には電流がほとんど流れないが、本発明の構造とすることで導体全体に電流が流れるため、電流密度を低減でき、局所的な発熱を抑えることができる。
【００４１】
電気導体の厚さｔ１、ｔ２を幅方向に変化させる手段としては、電気導体の切削加工、導電性部材の電気導体への溶接・はんだ付け・ろう付けといった冶金的接合、ボルトやリベットを用いた機械的接合、物理蒸着（ＰＶＤ）や化学蒸着（ＣＶＤ）による電気導体の表面への薄膜形成等が挙げられる。
【００４２】
（第２の実施形態）
図９に、本発明の第２の実施形態に係る垂直磁場型のＭＲＩ装置の傾斜磁場発生装置のメインコイル（ｙ）３２を構成する渦巻形状の電気導体の一部分の第１湾曲部１１ａの分解斜視図（追加部材１４ａ、１４ｂの積層前の斜視図）を示し、図１０に、追加部材１４ａ、１４ｂの積層後の第１湾曲部１１ａの斜視図を示す。第２の実施形態のＭＲＩ装置が、第１の実施形態のＭＲＩ装置１と異なる点は、厚さが略一定の定厚部材１３の上に局所的に追加部材１４ａ、１４ｂを設置することで、第１湾曲部１１ａの厚さを幅方向に異ならしている点である。これによっても、第１の実施形態と同様な効果が得られ、特に、追加部材１４ａ、１４ｂによって厚さを増加させて電気抵抗を小さくすることで、電流中心の電流経路を追加部材１４ａ、１４ｂの側に引き寄せることができる。
【００４３】
なお、追加部材１４ａ、１４ｂは、図１０では定厚部材１３の表側のみに積層したが、これに限らず、表裏どちら側に積層してもよく、表裏の両側に積層してもよい。また、追加部材１４ａ、１４ｂが積層される場所は、定厚部材１３の外側に限らず、内側でも良いが、第１湾曲部１１ａにおける電流中心の内側への偏りを抑制する場合は、定厚部材１３の外側に追加部材１４ａ、１４ｂが積層される。
【００４４】
定厚部材１３への追加部材１４ａ、１４ｂの積層手法としては、特に、溶接・はんだ付け・ろう付けといった冶金的接合、ボルトやリベットを用いた機械的接合が挙げられる。定厚部材１３への追加部材１４ａ、１４ｂの積層のみで、第２の実施形態が実現できることから、第２の実施形態は製作性に優れ、容易に実施することができる。
【００４５】
（第３の実施形態）
図１１に、本発明の第３の実施形態に係る垂直磁場型のＭＲＩ装置の傾斜磁場発生装置のメインコイル（ｙ）３２を構成する渦巻形状の電気導体の一部分の第１湾曲部１１ａの分解斜視図（追加部材１４の追加設置前の斜視図）を示し、図１２に、追加部材１４の追加設置後の第１湾曲部１１ａの斜視図を示す。第３の実施形態のＭＲＩ装置が、第２の実施形態のＭＲＩ装置と異なる点は、厚さが略一定の定厚部材１３に、その側面から定厚部材１３の厚さと同程度の寸法の追加部材１４の溝を嵌め込むことで、厚さが略一定の定厚部材１３の上に局所的に追加部材１４を設置している点である。これによっても、第１湾曲部１１ａの厚さを幅方向に異ならすことができ、第１、第２の実施形態と同様な効果が得られ、特に、追加部材１４によって厚さを増加させて電気抵抗を小さくすることで、電流中心の電流経路を追加部材１４の側に引き寄せることができる。
【００４６】
なお、追加部材１４が嵌め込まれる場所は、定厚部材１３の外側に限らず、内側でも良いが、第１湾曲部１１ａにおける電流中心の内側への偏りを抑制する場合は、定厚部材１３の外側に追加部材１４は嵌め込まれる。
【００４７】
定厚部材１３への追加部材１４の嵌め込み手法としては、特に溶接・はんだ付け・ろう付けといった冶金的接合、ボルトやリベットを用いた機械的接合に加え、はめ込みによる機械的接合が挙げられる。定厚部材１３への追加部材１４の嵌め込みのみで、第３の実施形態が実現できることから、第３の実施形態は製作性に優れ、容易に実施することができる。
【００４８】
（第４の実施形態）
図１３に、本発明の第４の実施形態に係る垂直磁場型のＭＲＩ装置の傾斜磁場発生装置のメインコイル（ｙ）３２を構成する渦巻形状の電気導体の一部分の第１湾曲部１１ａの斜視図を示す。第４の実施形態のＭＲＩ装置が、第２の実施形態のＭＲＩ装置と異なる点は、厚さが略一定の定厚部材１３には、追加部材１４ａ、１４ｂの設置に替えて、その略一定の厚さより薄い異厚部１５が局所的に設けられている点である。これによっても、第１湾曲部１１ａの厚さを幅方向に異ならすことができ、第１、第２の実施形態と同様な効果が得られる。ただ、第２の実施形態と同じく追加部材１４ａ、１４ｂによって厚さを増加させて電気抵抗を小さくするのではなく、第４の実施形態は定厚部材１３の厚さより薄い異厚部１５で電気抵抗を大きくすることで、電流中心の電流経路を異厚部１５の側から引き離している。
【００４９】
なお、異厚部１５が設けられる場所は、定厚部材１３の内側に限らず、外側でも良いが、第１湾曲部１１ａにおける電流中心の内側への偏りを抑制する場合は、定厚部材１３の内側に異厚部１５が設けられる。
【００５０】
第４の実施形態では、異厚部１５を設けるために、第１湾曲部１１ａに有底凹部１６を形成することになるので、第１湾曲部１１ａの電気抵抗は上昇傾向にあるが、その上昇量は、スリットを第１湾曲部１１ａに形成した場合に比べ抑えることができる。
【００５１】
有底凹部１６の形成手法としては、切削加工やレーザ切断、エッチング等による導体部の除去が挙げられる。有底凹部１６の形成のみで、追加部材１４ａ、１４ｂ等の部材を追加する必要が無く、第４の実施形態が実現できることから、第４の実施形態は製作性に優れ、容易に実施することができる。
【００５２】
（第５の実施形態）
図１４に、本発明の第５の実施形態に係る垂直磁場型のＭＲＩ装置のシムコイル２１の平面図を示す。シムコイル２１は、垂直磁場型のＭＲＩ装置には、図２に示すように上下一対配置されるが、どちらも図１４に示す形状をしている。シムコイル２１は、図１４に示すように、１つの渦巻中心３ａを有する渦巻形状の電気導体であり、渦巻中心３ａの近傍では、湾曲のきつい第１湾曲部１１ａを有し、渦巻中心３ａから離れた領域には湾曲の緩い第２湾曲部１１ｂを有している。
【００５３】
第１湾曲部１１ａは、第１の実施形態の図７（ａ）での説明と同様に、電気導体の幅方向で厚さが異なり、外側の厚さは、内側の厚さに比べて厚くなっている。第２湾曲部１１ｂは、第１の実施形態の図７（ｂ）での説明と同様に、電気導体の幅方向で厚さが異なり、外側の厚さは、内側の厚さに比べて厚くなっている。
【００５４】
シムコイル２１は、傾斜磁場発生装置３（図３参照）のメインコイル（ｙ）３２等と比較すると、流される電流が小さく、電気導体の幅方向の断面積は小さいので、電流中心の偏りは生じにくい。しかし、シムコイル２１による磁場の調整量を大きくする場合は、電流を大きくするので、偏りが発生しやすくなるが、第５の実施形態のシムコイル２１によれば、その偏りを抑制することができる。
【００５５】
（第６の実施形態）
図１５には、本発明の第６の実施形態に係る垂直磁場型のＭＲＩ装置のＲＦ受信コイル２２を示し、さらに、ＲＦ受信コイル２２の分岐形状の電気導体の分岐部１９を示す。また、図１６には、本発明の第６の実施形態に係る垂直磁場型のＭＲＩ装置のＲＦ照射コイル４を示し、ＲＦ照射コイル４の分岐形状の電気導体の分岐部１９を示す。ＲＦ照射コイル４は、垂直磁場型のＭＲＩ装置には、図２に示すように上下一対配置されるが、どちらも図１６に示す形状をしている。
【００５６】
ＲＦ受信コイル２２及びＲＦ照射コイル４の分岐部１９には、定厚部材１３の厚さに対して、例えば異厚部１５によって薄くなっているところと、例えば追加部材１４によって厚くなっているところが設けられている。すなわち、分岐部１９では、電気導体の幅方向で厚さが異なり、分岐によって電気導体の二股に分かれる角度（二股のなす角度）が急になる（小さくなる）程、内側の厚さは薄くなり、外側の厚さは厚くなっている。分岐部１９は、複数の前記第１湾曲部１１ａ又は前記第２湾曲部１１ｂが、背中合わせに一体化したものであると考えられる。したがって、分岐部１９でも、仮想的に前記第１湾曲部１１ａ又は前記第２湾曲部１１ｂに分解すれば、それぞれの前記第１湾曲部１１ａ又は前記第２湾曲部１１ｂに対して、曲率半径や、電気導体（湾曲部）の内側、外側と定めることができる。そして、電気導体（湾曲部）の外側は内側に比べて厚さが厚くなっている。
【００５７】
ＲＦ照射コイル４とＲＦ受信コイル２２には、高周波の電流が流れるが、この高周波の電流は、表皮効果によって、電気導体の表皮を流れ、すなわち、電気導体の表面に集中して流れる。このため、いわゆる、見かけの電気抵抗は数１の通りにはならない。電気導体の表皮の深さδは、下式（式５）で表される。ここで、ωは電流の角速度（周波数に比例する）、σは電気導体の導電率、μは透磁率である。
【数４】
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【００５８】
電気導体の厚さが、上式（式５）で算出された表皮の深さδよりも薄い場合、電流は電気導体の断面の全面を流れるため前記式（式１）が成立する。よって、このような場合にも、第６の実施形態のＲＦ照射コイル４とＲＦ受信コイル２２によれば、電気導体の幅方向の電流中心の偏りを抑制し矯正することができる。
【００５９】
（第７の実施形態）
図１７に、本発明の第７の実施形態に係る水平磁場型のＭＲＩ装置１の斜視図を示し、図１８にその縦断面図を示す。第７の実施形態の水平磁場型のＭＲＩ装置１も、第１の実施形態の垂直磁場型のＭＲＩ装置１（図１参照）と同様に、電磁石装置２、傾斜磁場発生装置３、ＲＦ照射コイル４、シムコイル２１を有すが、それらの形状は円筒形状になって、多層に構成されている。被検体(患者)５は、周囲にＲＦ受信コイル２２を配置しベッド６に仰臥したまま、円筒形状の電磁石装置２の内側に挿入される。円筒形状の電磁石装置２の内側には、水平方向（ｚ軸方向）の向き７の静磁場が電磁石装置２によって撮像領域８に形成されている。また、撮像領域８には、傾斜磁場発生装置３によって、傾斜磁場９が形成されている。なお、このＭＲＩ装置１では、その構造の理解を容易にするために、撮像領域８の中に原点を有するｘｙｚ座標系を設定している。ｚ軸の方向は第１の実施形態と同様に静磁場の向き７に一致する方向に定義し、ｙ軸の方向は垂直方向に定義し、ｘ軸の方向はｙ軸とｚ軸に直交する方向に定義している。また、円筒形状の電磁石装置２は、円筒形状のメインコイル（超電導コイル）２ａ、シールドコイル（超電導コイル）２ｂ、真空容器２ｃ、輻射シールド２ｄ、冷却容器２ｅを有し、第１の実施形態と同様に、撮像領域８に、向き７の静磁場を発生させている。
【００６０】
図１９に、本発明の第７の実施形態に係る水平磁場型のＭＲＩ装置の傾斜磁場発生装置３のメインコイル（ｙ）３２の斜視図を示す。メインコイル（ｙ）３２は、４つの渦巻中心３ａを有する渦巻形状の電気導体であり、樹脂製円筒１９に固定されている。渦巻中心３ａを有する渦巻形状の電気導体はそれぞれ、第１乃至第４の実施形態と同様の第１湾曲部１１ａと、第２湾曲部１１ｂと、直線部１２とを有している。図１８では、傾斜磁場発生装置３のメインコイル（ｙ）３２のみを示したが、図３に示した第１の実施形態の傾斜磁場発生装置３と同様に、６種類のコイル３１〜３６を有し、６種類のコイル３１〜３６それぞれが、渦巻中心３ａを有する渦巻形状の電気導体であって、第１乃至第４の実施形態と同様の第１湾曲部１１ａや第２湾曲部１１ｂを有している。また、ＲＦ照射コイル４、シムコイル２１も、図示は省略したが、渦巻中心３ａを有する渦巻形状の電気導体であって、第１乃至第４の実施形態と同様の第１湾曲部１１ａや第２湾曲部１１ｂを有している。これらによれば、垂直磁場型のＭＲＩ装置１に限らず、水平磁場型のＭＲＩ装置１においても、傾斜磁場発生装置３、ＲＦ照射コイル４、シムコイル２１等の渦巻形状の電気導体において、幅方向に厚さを異なるようにすることで、第１乃至第６の実施形態と同様に、電流中心の偏りを矯正することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１      ＭＲＩ装置（磁気共鳴イメージング装置）
３      傾斜磁場発生装置
４      ＲＦ照射コイル
１１    湾曲部
１１ａ  第１湾曲部
１１ｂ  第２湾曲部
１３    定厚部材
１４、１４ａ、１４ｂ  追加部材
１５    異厚部
１６    有底凹部
１９    分岐部
２１    シムコイル
３１    メインコイル（ｘ）（渦巻形状の電気導体）
３２    メインコイル（ｙ）（渦巻形状の電気導体）
３３    メインコイル（ｚ）（渦巻形状の電気導体）
３４    シールドコイル（ｚ）（渦巻形状の電気導体）
３５    シールドコイル（ｘ）（渦巻形状の電気導体）
３６    シールドコイル（ｙ）（渦巻形状の電気導体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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